PV-akumulátor pre domácnosť: Energetická nezávislosť a nižšie náklady na elektrinu vďaka solárnemu úložisku
Stále viac domácností využíva PV akumulátory, aby sa zbavili rastúcich nákladov na elektrinu a stali sa nezávislejšími od externých dodávateľov elektriny. So solárnym akumulátorom sa dá výrazne zvýšiť vlastná spotreba vlastnej solárnej energie – až na 80 %, oproti približne 30 % bez akumulátora. Vďaka tomu sa využíva lacná solárna energia z vlastnej strechy optimálne, namiesto toho, aby sa dodávala do siete za pomerne nízku odmenu. Vzhľadom na to, že cena vlastnej kilowatthodiny solárnej energie je len okolo 12 centov, zatiaľ čo sieťová elektrina stojí približne 30 centov, je jasné: Fotovoltaický akumulátor znamená väčšiu nezávislosť a citeľnú úsporu nákladov. V nasledujúcom texte sa dozviete, ako fungujú PV akumulátory, aké technológie a značky existujú a na čo by ste mali dbať pri výbere, inštalácii a podpore.
Ako funguje PV akumulátor v domácnosti?
PV akumulátor (solárny akumulátor) je v podstate batériový systém, ktorý ukladá prebytočnú solárnu energiu z vašej fotovoltaickej elektrárne. Cez deň solárne panely často produkujú viac energie, ako sa práve v domácnosti potrebuje – najmä okolo poludnia. Bez akumulátora by sa tento prebytok dodával do verejnej siete. S akumulátorom sa však prebytočná energia ukladá do batérie, namiesto toho, aby išla do siete. Akonáhle slnko už nesvieti (večer, v noci alebo v zamračených dňoch), batériový akumulátor opäť poskytne predtým uloženú energiu. Takto môžete využívať vlastnú solárnu energiu aj po západe slnka a nemusíte kupovať toľko elektriny.
Moderné PV akumulačné systémy pracujú plne automaticky: Systém riadenia energie rozhoduje v závislosti od aktuálnej spotreby a výroby, či elektrina prúdi do domácej siete, či sa nabíja batéria alebo (ak je akumulátor plný) sa dodáva do verejnej siete. Mnohé systémy umožňujú aj núdzové napájanie pri výpadku prúdu. V kombinácii s vhodným meničom môže akumulátor pri výpadku prúdu ďalej zásobovať kritické zariadenia v domácnosti energiou. Týmto spôsobom PV akumulátor nielen zvyšuje vlastnú spotrebu a znižuje účty za elektrinu, ale slúži aj ako záložné riešenie pre väčšiu bezpečnosť dodávky.
Lítium-iónové vs. olovené akumulátory – porovnanie technológií
V minulosti sa v solárnych akumulátoroch často používali olovené akumulátory (olovené gélové alebo olovené kyselinové), zatiaľ čo dnes sa takmer výlučne používajú lítium-iónové akumulátory. Obe batériové technológie sa výrazne líšia vo výkone a vlastnostiach:
Účinnosť: Lítium-iónové akumulátory majú vysokú účinnosť kolobehu približne 90–95 %, zatiaľ čo olovené batérie dosahujú zvyčajne len 70–85 %. To znamená, že pri lítiu sa stratí menej energie pri nabíjaní/vybíjaní.
Využiteľná kapacita (DoD): Lítium-iónové akumulátory sa môžu hlboko vybíjať (často je využiteľných 80–95 % kapacity), bez toho, aby sa poškodili. Pri olovených akumulátoroch sa zvyčajne odporúča iba 50 % hĺbka vybíjania, aby sa predišlo predčasnému starnutiu.
Životnosť: Kvalitný lítium-iónový akumulátor (najmä lítium-železo-fosfátový) vydrží typicky 5 000 alebo viac nabíjacích cyklov, kým sa kapacita výrazne nezníži. Olovené akumulátory často vydržia len niekoľko stoviek až tisíc cyklov. Štúdie ukazujú, že lítiové akumulátory majú 5–10-krát dlhšiu životnosť ako olovené. V praxi to pri lítiu zodpovedá približne 10–15 rokom prevádzky, zatiaľ čo olovo sa často musí meniť po 5–8 rokoch.
Náklady: Olovené akumulátory sú pri nákupe na kWh kapacity spočiatku lacnejšie. To sa však v priebehu životnosti relativizuje – kvôli kratšej životnosti a nižšej využiteľnej kapacite sa olovené akumulátory musia častejšie vymieňať. Lítium-iónové akumulátory majú síce vyššie počiatočné náklady, ale dlhodobo dodajú viac využiteľnej energie a môžu byť tým pádom nákladovo efektívnejšie.
Údržba: Lítium-iónové akumulátory sú takmer bezúdržbové. Nepotrebujú žiadne pravidelné údržbárske práce. Olovené kyselinové batérie si naopak vyžadujú niekedy údržbu (napr. doplňovanie destilovanej vody pri otvorených systémoch) a mali by byť umiestnené vo vetraných miestnostiach, pretože počas prevádzky môžu vznikať plyny.
Vďaka týmto výhodám sa lítium-iónové batérie – najmä lítium-železo-fosfátové (LiFePO₄) – stali štandardom pre moderné PV domáce akumulátory. Ponúkajú vysokú účinnosť, dlhú životnosť a väčší komfort používania. V ďalšej časti sa pozrieme na niektoré obľúbené akumulačné riešenia na báze lítia pre súkromné solárne elektrárne.
Obľúbené PV akumulátory: Zendure, Anker SOLIX a Pylontech
Trh s domácimi akumulátormi rýchlo rastie. Mnohí výrobcovia ponúkajú riešenia pre rôzne prípady použitia – od kompaktných akumulátorov pre balkónové elektrárne až po modulárne akumulačné systémy pre kompletné zásobovanie domácnosti. V nasledujúcom texte si predstavíme troch populárnych dodávateľov a ich riešenia PV akumulátorov: Zendure, Anker SOLIX a Pylontech.
Zendure – Inovatívny solárny akumulátor pre balkónovú elektráreň
Zendure uviedol na trh so svojou sériou SolarFlow jedno z prvých akumulačných riešení špeciálne pre balkónové elektrárne. Sada Zendure SolarFlow sa skladá z inteligentného PV rozbočovača a modulárnych batériových modulov. Základná sada obsahuje Zendure SolarFlow PV rozbočovač (ako riadiacu jednotku) a aspoň jednu batériovú jednotku (napr. model AB2000 s kapacitou približne 1,92 kWh). Je možné kombinovať až štyri batériové moduly, takže kapacita akumulátora sa dá rozšíriť na takmer 7,7 kWh – čo je pre balkónový systém pozoruhodné.
Funkčnosť je špeciálne prispôsobená balkónovej PV: Systém SolarFlow sa jednoducho zapojí medzi PV modul a mikromenič. Prebytočná solárna energia, ktorá sa cez deň nedá priamo spotrebovať, sa uloží do akumulátora Zendure a je k dispozícii večer alebo v noci. Týmto sa využitie solárnej energie z mini PV systému neobmedzuje len na slnečné hodiny dňa, ale môže prebiehať 24 hodín denne. Zendure používa dlhotrvajúce LiFePO₄ batérie, ktoré sú určené na tisíce nabíjacích cyklov, a vodeodolné puzdro (krytie IP65) pre použitie vonku. S približne 10-ročnou zárukou a jednoduchou rozširovateľnosťou ponúka Zendure flexibilné Plug-and-Play akumulačné riešenie – ideálne pre nájomníkov a majiteľov balkónových elektrární, ktorí chcú maximalizovať vlastnú spotrebu, bez toho, aby museli inštalovať veľkú PV elektráreň.
Anker SOLIX – Plug-and-Play akumulátor pre malé PV elektrárne
Aj Anker – známy pre elektroniku a powerbanky – vstúpil na trh PV akumulátorov so solárnou bankou SOLIX. Model Anker SOLIX Solarbank E1600 je akumulátor typu „všetko v jednom“ s kapacitou 1,6 kWh a integrovaným riadením energie. Podobne ako Zendure sa solárna banka Anker jednoducho pripojí medzi solárne panely a mikromenič. Uloží prebytočnú solárnu energiu a pri potrebe ju opäť uvoľní – inštalácia a obsluha sú mimoriadne jednoduché. Kompaktná jednotka je určená pre vonkajšie použitie (vodotesná IP65) a dá sa umiestniť priamo na balkón alebo na stenu domu.
Napriek svojej kompaktnej veľkosti presvedčí SOLIX E1600 vnútornými hodnotami: Zabudovaná lítium-železo-fosfátová batéria dosiahne približne 6000 nabíjacích cyklov (do 70 % zostatkovej kapacity) a Anker poskytuje 10-ročnú záruku na zariadenie. To svedčí o vysokej životnosti a kvalite. S 1,6 kWh kapacity akumulátora sa dá v priemernej domácnosti pokryť napríklad večerná základná potreba osvetlenia, zábavy a chladničky. Pre vyššiu autonómiu sa dá solárna banka rozšíriť o rozširujúce akumulátory – Anker tu ponúka možnosti na zvýšenie kapacity. Anker SOLIX sa výborne hodí pre majiteľov domov alebo bytov, ktorí hľadajú užívateľsky prívetivé akumulačné riešenie na zvýšenie vlastnej spotreby. Vďaka Plug-and-Play dizajnu nie je potrebná náročná inštalácia so samostatným batériovým meničom. Stručne povedané: Pohodlný vstup do ukladania solárnej energie s bezpečnosťou renomovaného výrobcu.
Pylontech – Modulárny akumulátor pre veľké PV elektrárne
Pylontech je zavedený výrobca modulárnych akumulátorov a je rozšírený najmä v klasických fotovoltaických elektrárňach pre rodinné domy. Moduly Pylontech, ako sú série US2000C, US3000C alebo US5000, sú založené na dlhotrvajúcich LiFePO₄ článkoch a na jednotku ponúkajú typicky 2,4 kWh až 4,8 kWh kapacity. Tieto 48-voltové batériové moduly sú zapojené do zásobníka („rack“), aby sa dosiahla požadovaná celková kapacita – napríklad 2 moduly US3000C predstavujú približne 7 kWh akumulátora (ako sada dostupná u NYLYN Solar) a 3 moduly US5000 približne 14 kWh pre veľmi vysoké potreby autonómie. Veľkou výhodou Pylontechu je škálovateľnosť: Používatelia môžu začať s malým a solárny akumulátor postupne rozširovať, ak sa zvyšuje potreba energie.
Pre použitie akumulačného systému Pylontech sa zvyčajne potrebuje vhodný hybridný menič alebo batériový menič, ktorý prevezme riadenie nabíjania/vybíjania a premení jednosmerný prúd batérie na striedavý prúd pre domácnosť. Mnohé renomované meniče (SMA, Victron, Growatt atď.) sú už kompatibilné s Pylontechom – integrácia do existujúcich PV elektrární je preto jednoduchá. Batérie Pylontech sa vyznačujú vysokým výkonom vybíjania a využiteľnou kapacitou... [truncated]
